de la RF au millimétrique

Méthodes de conception pour les circuits RF


La problématique essentielle abordée dans cette thématique porte sur la réduction de la consommation des systèmes RF. Plusieurs voies concurrentes ont été explorées pour traiter la problématique de la consommation.
Au niveau système, des travaux sur la commutation rapide des systèmes d’Emission/Réception ont été réalisés afin d’optimiser la gestion des alimentations. Ici, les travaux se sont focalisés en particulier sur des approches de commutation au niveau du temps bit pour des applications UWB, et bande étroite, qui ont un fort potentiel pour les radios adaptatives (« adaptive radio »).
Au niveau de la conception de circuits, des méthodes adaptées aux systèmes de transmission adaptatifs en consommation ont été investiguées, que ce soit sur le plan de la gestion de la puissance, ou des éléments constitutifs du système (LNA ou mélangeur).
Enfin, des travaux pour explorer le potentiel des technologies totalement déplétées (28-FDSOI) ont été entrepris dans le cadre du projet Européen THINGS2DO.
 

Circuits millimétriques en technologie silicium


Les performances des passifs développés par les membres de l’équipe ont permis d'envisager le développement de circuits actifs millimétriques performants. Des travaux sur les amplificateurs de puissance mettant en jeux des systèmes de mesure de la puissance de sortie pour améliorer le rendement ont été réalisés ainsi que des commutateurs d'antenne et des déphaseur RTPS permettant la mise en oeuvre de techniques de formation de faisceau. Ce sont les méthodes de conception fiables aboutissant à une optimisation des performances des circuits qui sont particulièrement développées.
Tirant profit des performances des baluns et coupleurs à ondes lentes en bande millimétrique, une activité concernant la conception de systèmes de mesures intégrés dans la puce au plus près du dispositif sous test a été développée dans le cadre du projet ANR BISCIG, en étroite collaboration avec l’IEMN et STMicroelectronics. Ces travaux ont commencé en 2014 avec la conception de doubleurs de fréquence et de quadrupleurs de fréquence. Deux analyseurs vectoriels de réseaux intégrés (1 port et 2 ports) ont été conçus en technologie SiGe BiCMOS55nm (STMicroelectronics) pour mesurer in-wafer des paramètres S dans la bande 140-220GHz. Les résultats de mesures sont en cours d’exploitation pour être comparés avec ceux d’un analyseur vectoriel commercial externe à la puce. Le but à terme est de réaliser un analyseur vectoriel de réseaux intégrés 4-ports (qui n’existe pas encore dans le commerce de manière externe à ces fréquences) afin de réaliser des mesures complètement différentielles.
Enfin, l'aspect accordabilité des circuits millimétriques (et ajustement des performances vis-à-vis des variations de procédés de fabrication) peut également bénéficier des performances des lignes à ondes lentes. Des circuits accordables à base de lignes à ondes lentes utilisant des varactors ont par exemple été démontrés (déphaseurs, oscillateurs contrôlés en tension). Les résultats obtenus ont montré une claire amélioration des performances par rapport aux mêmes fonctions réalisées à partir de lignes classiques de type microruban ou bien à partir de fonctions accordables localisées (résonateur classique LC). Ces travaux ont été réalisés en partenariat avec la société STMicroelectronics.
Mis à jour le 20 mai 2019